第一篇：電力系統自動化考試題
電力系統自動化自測試題(打印版)
《電力系統自動化》自測試卷
一、填空題(每空2分，共40分)
1、同步發電機并網方式有兩種，這兩種方
法、，在電力系統正常運行情況下，一般采用并列方法將發電機投入運行。
2、同步發電機并列的理想條件表達
式、、。
3、同步發電機勵磁系統由兩部
分組成。
4、已知同步發電機并列的滑差角頻率允許值為ωsy =1.5%，
則脈動電壓周期為_______(s)。
5、某臺裝有調速器的同步發電機，額定有功出力為100MW，
當其有功功率增量為10MW時，系統頻率上升0.25Hz，那么該機組調差系數的標么值為R*=。
二、選擇題(每空2分，共20分)
1、關于線性整步電壓波形相關的正確描述是()
A、線性整步電壓是正弦波B、與發電機的電壓相關 C、δe =0時線性整步電壓取得最大D、與系統的電壓相關
2、恒定越前時間裝置的線性整步電壓電路由()三部分組成。
A、測量比較、綜合放大、移相觸發 B、測量比較、整定電路、移相觸發 C、整形電路、相敏電路、濾波電路 D、整形電路、相敏電路、積分電路
3、勵磁系統向同步發電機的(□轉子 、□定子)提供勵磁電流，勵磁電源由發電機本身提供的系統稱之為(□自并勵、□他勵 )系統。
A 轉子、自并勵B 轉子、他勵 C定子、自并勵 D 定子、他勵
4、同步發電機的調速屬于()次調頻
A、一B、二C、三D、一次和二次
5、電力系統發生有功功率缺額時，必然造成系統頻率()于額定值。
A、大于 B、等于C、小于D、大于或等于
6、同步發電機并列方式包括兩種，即()。
A、半自動準同期并列和手動準同期并列B、準同期并列和自同期并列
C、全自動準同期并列和手動準同期并列D、全自動準同期并列和半自動準同期并列
7、在聯合電力系統中實現頻率和有功功率控制一般均采用()，而區內的頻率和有功功率控制用的最普遍的調頻方法是()。
A、有差調頻法B、主導發電機法C、積差調頻法D、分區調頻法
8、發電機勵磁系統在下列哪種情況下需要進行強勵()。
A、發電機內部故障時 B、升壓變壓器故障時C、正常停機時 D、故障快速恢復時
9、當同步發電機進相運行時，其有功功率和無功功率的特點是()
A、從系統吸收有功功率，同時輸出無功功率 B、從系統吸收有功功率，同時吸收無功功率 C、向系統輸出有功功率，同時輸出無功功率 D、向系統輸出有功功率，同時吸收無功功率
10、下列關于AGC和EDC的頻率調整功能描述正確的是()
A、AGC屬于頻率一次調整，EDC屬于頻率二次調整。 B、AGC屬于頻率一次調整，EDC屬于頻率三次調整。 C、AGC屬于頻率二次調整，EDC屬于頻率一次調整。 D、AGC屬于頻率二次調整，EDC屬于頻率三次調整。
三、問答題(共20分)
1.同步發電機勵磁控制系統三大基本任務是什么?(5分) 2.電力系統頻率一次調節和二次調節有何區別?(7分) 3.分區調頻法的特點是什么?寫出聯絡線調頻方程式(8分)
四、計算題(共20分)
1、某發電機采用自動準同期并列方式與系統進行并列，系統的參數為已歸算到以發電機額定容量為基準的標么值。一次系統的參數為：發電機交軸次暫態電抗X'q為0.128;系統等值機組的交軸次暫態電抗與線路之和為0.22;斷路器合閘時間為tQF?0.4s，它的最大可能誤差時間為tQF的?20%;自動并列裝置最大誤差時間為?0.05s;待并發電機允許的沖擊電流值為i'h.max?2IGE。求允許合閘相角差?ey、允許滑差?sy與相應的脈動電壓周期。
2、 某電力系統總有功負荷為3000MW(包括電網的有功損耗)，系統的頻率為50HZ，若KL*?1.5，求負荷頻率調節系數KL值?若KL*?1.5，負荷增長到3500MW時KL又是多少? 此時系統的頻率變化為48HZ時，由此有功負荷變化多少?是增加還是減少?
第二篇：電力系統遠動及調度自動化課程模擬試題一
專 科
1. 請對以下名詞或術語進行簡要解釋和說明：(10分)
調度自動化系統實時數據庫
開關量遠動信號
最大發熱容許電流
2. 簡要回答以下問題：(60分)
1) 調度自動化主站系統采用什么硬件結構？有何特點？
2) 分析可以采用何種軟件方法來提高狀態信息收集的準確度。
3) 分析交流采樣和直流采樣的基本原理及其區別。
4) 分析光纜通信的結構和特點。
5) 分析安全分析的作用、方法及實現流程。
6) 分析RS-232的作用和特征。
3. 請對以下問題加以較為詳細的分析說明：(30分)
1) 分析說明電力系統的各種運行狀態特點及其轉換。
2) 分析遠動終端的結構和功能。
電力系統遠動及調度自動化課程模擬試題一參考答案提綱
專 科
1. 請對以下名詞或術語進行簡要解釋和說明：(10分)
調度自動化系統：信息集中處理自動化系統，保證電力系統正常、安全、經濟、可靠、優質運行，實現運行狀態采集處理監測控制分析等功能。
實時數據庫：存儲管理電力系統運行實時數據，保證快速性、可靠性、共享性等。 開關量：由0和1表示的設備狀態信息或動作信息。
遠動信號：只含兩種幅值的脈沖信號，是RTU和主站間交換的四遙信息。
最大發熱容許電流：電力設備因電流過大產生的熱效應會損壞設備，所以有一個電流的容量限制。
2. 簡要回答以下問題：(60分)
1) 調度自動化主站系統采用什么硬件結構？有何特點？
采用分布式開放式結構，簡要說明其特點。
畫出硬件結構圖，簡要說明每部分的作用。
2) 分析可以采用何種軟件方法來提高狀態信息收集的準確度。
采用四種狀態信息預處理方法。
分別說明四種方法的特點。
3) 分析交流采樣和直流采樣的基本原理及其區別。
直流采樣需要變送器，說明采集過程。
交流采樣不需要變送器，由軟件計算。
4) 分析光纜通信的結構和特點。
根據光纜通信的結構圖，說明過部分作用。
說明光纜通信的特點，包括優缺點。
5) 分析安全分析的作用、方法及實現流程。
是預事故分析。
設置預想事故，進行潮流計算，判斷是否滿足約束條件。
根據流程圖說明各部分作用。
6) 分析RS-232的作用和特征。
電平轉換和并串轉換。
采用負邏輯，傳輸距離較短，可與調制解調器配合增加傳輸距離并降低干擾影響。
3. 請對以下問題加以較為詳細的分析說明：(30分)
1) 分析說明電力系統的各種運行狀態特點及其轉換。
分別說明五種運行狀態的特點，是否滿足約束條件。
說明五種運行狀態的轉換過程。
2) 分析遠動終端的結構和功能。
畫出遠動終端的結構圖，說明每部分的作用。
分析遠動終端的功能。
電力系統遠動及調度自動化課程模擬試題二
專 科
1. 請對以下名詞或術語進行簡要解釋和說明：(10分)
等式約束條件狀態參數
幀格式多路復用
預事故分析
2. 簡要回答以下問題：(60分)
1) 為什么調度自動化系統能對電力系統的安全經濟運行起到重要作用？
2) 分析實時監測的狀態信息內容以及應該對其進行怎樣的存儲和管理。
3) 分析RTU與主站間通信的硬件結構以及各部分采用的信號特征。
4) 分析電力載波通信的結構和特點。
5) 分析負荷預測的作用、分類及主要方法。
6) 分析功率極限的確定和作用。
3. 請對以下問題加以較為詳細的分析說明：(30分)
1) 分析調度自動化系統的軟件結構和硬件結構。
分析電流和電壓變送器的工作原理。
電力系統遠動及調度自動化課程模擬試題二參考答案提綱
專 科
1. 請對以下名詞或術語進行簡要解釋和說明：(10分)
等式約束條件：保證發電和用電的平衡，發電廠發出的有功和無功功率=負荷取用的有功和無功功率+有功和無功損耗
狀態參數：表征電力系統的運行狀態，是調度自動化系統的原始數據。
幀格式：RTU與主站間傳輸一幀信息的結構。
多路復用：在一條通路上傳輸多路信息，包括話音和遠動信息，有頻分復用和時分復用。
預事故分析：預先假設出現了某種事故，計算潮流，判斷是否滿足約束條件。
2. 簡要回答以下問題：(60分)
1) 為什么調度自動化系統能對電力系統的安全經濟運行起到重要作用？
說明調度自動化系統的作用。
說明掉自動化系統的功能。
2) 分析實時監測的狀態信息內容以及應該對其進行怎樣的存儲和管理。
說明狀態信息的內容：母線電壓幅值，線路有功無功功率。
說明實時數據庫的作用和特點。
3) 分析RTU與主站間通信的硬件結構以及各部分采用的信號特征。
包括RTU、RS-2
32、M/D、通信信道、M/D、RS-2
32、調度主機
畫出各關鍵點波形，并分析其主要特征。
4) 分析電力載波通信的結構和特點。
根據電力載波通信的結構說明各部分作用。
說明載波通信的特點，包括優缺點。
5) 分析負荷預測的作用、分類及主要方法。
說明負荷預測的作用，如用于規劃、運行、檢修計劃、電力市場等。
說明負荷預測的分類，如短期、中期、長期等。
負荷預測的方法，如經典法，人工神經網絡法等。
6) 分析功率極限的確定和作用。
說明確定功率極限確定的幾種因素。
是一種不等式約束條件。
3. 請對以下問題加以較為詳細的分析說明：(30分)
1) 分析調度自動化系統的軟件結構和硬件結構。
畫出軟件結構圖，分析各部分作用。
畫出硬件結構圖，分析各部分作用。
2) 分析電流和電壓變送器的工作原理。
畫出電流變送器工作原理圖，分析作用和原理。
畫出電壓變送器工作原理圖，分析作用和原理
電力系統遠動及調度自動化課程模擬試題三
專 科
1. 請對以下名詞或術語進行簡要解釋和說明：(10分)
告警狀態人機通信
ROM循環式遠動規約
負荷管理
2. 簡要回答以下問題：(60分)
1) 分析調度自動化系統的作用和功能？
2) 分析實時數據庫的作用、特點和內容。
3) 分析遠動系統的結構和功能。
4) 分析微波通信的結構和特點。
5) 為什么電流變送器要采用非線性補償電路。
6) 分析長距離輸電線路的運行特征，調度自動化系統能起什么作用？
3. 請對以下問題加以較為詳細的分析說明：(30分)
1) 分析正常運行狀態下怎樣保證節點電壓滿足約束條件。
2) 分析多路復用技術的作用和原理。
電力系統遠動及調度自動化課程模擬試題三參考答案提綱
專 科
1. 請對以下名詞或術語進行簡要解釋和說明：(10分)
告警狀態：電力系統運行的一種非正常狀態，兩種約束條件雖然滿足，但接近邊界。 人機通信：運行人員通過調度主機的人機接口功能實現運行狀態的實時監測，并輸入各種數據、下發各種命令。
ROM：只讀存儲器，在RTU中存放運行程序。
循環式遠動規約：CDT規約，RTU不管主站在做什么工作，按一定的周期循環不斷上發遙測遙信數據。
負荷管理：對供電和用電進行經濟有效的安排管理，提高電能使用效率。
2. 簡要回答以下問題：(60分)
1) 分析調度自動化系統的作用和功能？
說明調度自動化系統的作用，包括電力系統正常和故障運行時，調度自動化系統能做什么。
說明調度自動化系統的功能，四級功能。
2) 分析實時數據庫的作用、特點和內容。
說明實時數據庫的作用，如存儲運行數據，與各種應用程序交換數據。
說明實時數據庫的特點，如快速性、可靠性、共享性等。
說明哪些數據可以存儲在實時數據庫中。
3) 分析遠動系統的結構和功能。
根據遠動系統的結構說明各部分作用，包括RTU、通信通道和調度端。 說明遠動系統的功能。
4) 分析微波通信的結構和特點。
根據微波通信的結構說明各部分作用。
說明微波通信的特點，包括優缺點。
5) 為什么電流變送器要采用非線性補償電路。
說明電流的運行特點。
說明小互感器磁化曲線的非線性特征。
說明二極管的伏安特性。
說明非線性補償電路的動態分流作用。
6) 分析長距離輸電線路的運行特征，調度自動化系統能起什么作用？
說明長距離輸電線路德在空載時容易出現的問題。
說明調度自動化系統監測控制電壓無功的作用
3. 請對以下問題加以較為詳細的分析說明：(30分)
1) 分析正常運行狀態下怎樣保證節點電壓滿足約束條件。
說明線路上有功功率的增加，將引起受端節點電壓的降低。
說明要保證受端節點電壓的穩定，必須有效的控制無功功率的分布。
2) 分析多路復用技術的作用和原理。
說明多路復用技術的作用：保證一條通道上能傳輸多路信息。
說明多路復用技術的原理，主要采用時分復用和頻分復用，說明時分復用的應用，說明頻分復用的頻率“搬移”原理。
第三篇：《辦公自動化系統》考試復習資料
名詞解釋：
1、辦公自動化：辦公自動化是利用先進的科學技術，不斷使人的部分辦公業務活動物化于人以外的各種設備中，并由這些設備與辦公室人員構成服務于某種目標的人-機信息處理系統。其目的是盡可能充分地利用信息資源，提高生產效率、工作效率和質量，輔助決策，求取更好的效果，以達到既定(即經濟、政治、軍事或其他方向的)目標。
2、語音識別： 語音識別是指將聲音信息轉化成等價的文本形式信息。
3、語音合成： 語音合成就是模仿人的語音生成過程，將計算機中的文本信息轉換成相應的語音信號，并控制音響設備輸出語音的過程。一般來說，在高檔微機的擴展槽內插上語音合成卡，連接好揚聲器，再裝入并運行相應的語音合成軟件，即可構成一個語音合成系統。
4、基帶傳輸：是指按照數據信息的原樣，即不改變信號性質進行的傳輸。在基帶傳輸中，一條通道的頻譜為傳輸一路數字信號所占用。
5、頻帶傳輸：是指用數據信息調制載波信號，然后對數據信號調制成的模擬信號進行的傳輸。在計算機遠程通信系統中，一般采用頻帶傳輸方式，在一條通道上(利用多路復用技術)傳輸多路信號，以提高線路利用率。
6、數據傳輸速率(P121)： 也稱信道速率，是指在數據傳輸系統中，單位時間內傳送的信息量，用比特/秒(bps)表示。
7、同步傳輸：是字符成組傳輸，每組前后加上控制字符，每組內各字符間有精確的時間間隔。適宜長數據的連續傳輸。
8、異步傳輸：是以字符為單位分別傳輸，以低電平(邏輯“0”)表示起始位(傳號)，后面是字符位及校驗位，最后以高電平(邏輯“1”)為結束位(空號)。每個字符都單獨的按此格式傳輸。適用于單字符或短信息的斷續傳送。
9、局域網(Local Area Network，LAN)：是計算機局部區域網的簡稱，是一種把分布在一定區域內的各種數據通信設備連接起來實現通信，以提供較高的傳輸速率和較低的誤碼率的網絡形式。
10、系統的生命周期：從系統工程的觀點來看，每個系統都是一個有機體，有其固有的發生、成長、成熟和衰亡的生存期，這個過程稱為系統的生命周期。分為6個階段：問題定義與可行性研究、系統需求分析、系統設計、系統實現、系統測試、運行與維護。
11、計算機信息系統安全：指計算機系統的硬件、軟件和數據受到保護，不因自然的和人為的原因而遭到破壞、更改和顯露，計算機系統能連續正常運行。即包括硬件安全、軟件安全、數據安全和運行安全。
簡答題：
1、辦公室類型(分別對應OA的三個層次功能)：
1)事務型辦公室(事務處理功能)：又名確定型事務處理辦公室，主要處理較確定的例行事務，從事的是有規律的、重復性的工作。主要工作是信息的收集、整理、存儲和檢索，同時有一些簡單的信息生成。
2)管理型辦公室(管理功能)：承擔有事務處理和管理控制雙重任務，即在完成內部事務性工作的同時，運用行政的、經濟的、法律的等多種手段管理有關社會事務，并對與管理有關的信息進行控制和利用。
3)決策性辦公室(決策功能)：又稱非確定型決策處理辦公室，從事與人的創造力密切相關的決策活動，并加強了管理功能。
2、OA系統的基本特征 (7頁)：
(1) 交互式：需要根據不同的輸入調動不同的控制，因而人——機對話，人的干預是必須的。
(2) 多任務并行：辦公活動處理的許多工作要求隨時出現隨時處理。
(3) 自主性：系統既要隨時間、任務的推移按一定“周期“自動激活，又要能隨著服務請求
隨時激活。
(4) 集成化：現代OA系統最重要的特征。它需要綜合利用多種學科(尤其是計算機、通信、現代科學管理)的理論、技術、工具，將一系列獨立分散的設備和專用系統連接起來，構成一個能協調運轉和相互通信的集成系統。
3、數據庫的結構：
數據庫系統采用分級結構。三級體系結構的定義方法可以提供良好的數據獨立性，這三
個數據庫即物理數據庫、概念數據庫和用戶數據庫，它們分別對應于內部模式、概念模式和外部模式。
三種模式之間存在映射與轉換的關系，體現物理邏輯的獨立性
1)內部模式：集中了對數據物理特征的定義，如數據在磁盤上的存儲位置、存取路徑等，
相應的物理數據庫是系統中實際存在的數據庫。
2)概念模式：是對數據庫進行邏輯數據定義以顯示一個整體有序的完整數據庫，即概念數
據庫。
3)外部模式：定義數據的意義、類型、范圍以及用戶所希望的數據組成格式，即把數據庫
按特定用戶的需要進行顯示，這就是普通用戶實際看到的數據庫。
4、電子郵政系統的主要功能：
1) 郵件的生成與發送;
2)郵件傳輸：尋址方式主要有：(1)單址尋址(2)多址尋址(3)分發表尋址(4)隱蔽分發表尋址;
3)接收與后處理：主要功能包括：(1)郵箱查看(2)郵件瀏覽(3)立即應答(4)轉發(5)保存(6)刪除。
5、照排工作流程：(1)版式設計 (2)文稿輸入 (3)校隊及修改 (4)版面組裝 (5)照排輸出 (6)人工拼版 (7)制版印刷
6、語音識別技術包括：
(1)預處理：包括對語音的拾取、放大、濾波、模/數轉換、端點檢測等。
(2)語音識別或訓練：包括參數提取、模板/模型制作及識別。
(3)后處理： 作用是把經過識別處理而形成的拼音轉換成漢字并理解語義的含義。后處理部分主要依賴語言學知識庫。
7、決策分類，決策按其預先計劃能力，可分為3種：
1)結構化決策;2)非結構化決策;3)半結構化決策
按決策結果類型，也分為3種：
1)確定型決策;2)風險型決策;3)不確定型決策
管理信息系統用來處理結構化問題，決策支持系統解決半結構化甚至是非結構化問題 。
8、差錯檢測的基本原理是：
用某種方法對信息序列進行變換，使本來彼此獨立的數據位呈現某種相關的規律性。在接收端，利用這種規律性就可能發現信息序列是否有錯，并據此控制重發或糾錯。校驗方法有奇偶校驗和循環冗余校驗。
9、Internet接入：
(1)Modem或者ISDN撥號接入，也稱撥號IP方式
(2) 通過路由器，安裝TCP/IP協議并與已經連接在Internet上的一個主機(稱為進入Internet的連接點)相連，即可以接入Internet。
10、系統的軟件體系結構：
是一種層次性結構，可分3層：由下到上依次是系統軟件層、公共支撐軟件層、OA專用軟件層。
11、軟件維護有四種類型：(1)改錯性維護(2)適應性維護(3)完善性維護(4)預防性維護。 目前所進行的軟件維護工作主要是前三類。
12、計算機病毒及其特點(196)：
1)計算機病毒是一段程序，它通過修改其他程序，并把自身的拷貝嵌入而實現對其他程序的傳染。計算機病毒由3個功能模塊構成：總控模塊、傳染模塊、表現模塊;傳染模塊是計算機病毒程序的必備模塊。
2)病毒程序4個共同點：傳染性，潛伏性，隱蔽性，破壞性。傳染性是計算機病毒與其他計算機犯罪的本質區別。
13、按照計算機病毒入侵感染體的途徑，可分為4類：(1)源碼病毒 (2)入侵型病毒 (3)引導型病毒 (4)外殼型病毒
14、圖形用戶界面及其特點：
圖形用戶界面是直接操作式界面、高級三維圖形界面以及虛擬現實等界面的總稱，目前主要被用來說明直接操作式界面。
特點：(1)以視窗為基礎 (2)采用用戶模型 (3)圖形交互 (4)事件驅動 (5)多線切換。
論述題：
影響OA 系統安全性的因素及防護：
因素：(1)自然因素：是指各種自然界、環境等的影響造成的對OA系統的不利因素：如水災、火災、雷電、地震以及環境空間中存在者的電磁波等。這一類因素的危害主要是針對系統設備、存儲介質、通信線路等的。
(2)技術因素：物理方面：主要是指計算機系統及各種附加設備的質量、性能和對它們的管理和維護;軟件方面：主要指軟件是否有重大缺陷，軟件在發生故障或者遭受破壞后是否有自恢復能力等;數據方面：指系統的數據保護能力，如能否限制、制止數據的惡意或無意修改、竊取和非法使用，是否有數據的安全性、正確性、有效性、相容性檢查與控制等。
(3)人為因素：指系統運行中由人的行為造成的不利因素，主要有兩類：一類是系統的合法使用者非故意造成的損失，如操作失誤、管理不善等，另一類是故意制造的損失，即各種類型的計算機犯罪、計算機病毒制造和信息竊取、篡改等。
防護：(1)技術研究：a、進行有關風險分析，確定影響OA系統安全的各個要素。b、研究系統安全理論與有關政策，以建立完整有效的計算機安全體系。C、OA系統安全的具體技術 d、計算機安全產品的設計與應用 (2)嚴格管理：a、建立計算機管理和監察機構，這是保證OA系統安全性的組織保障。b、制定系統安全目標和具體的管理制度c、計算機系統啟用前進行安全性檢查d、對計算機系統的關鍵場所應視不同情況進行安全保護d、執行主要任務的機構應該做到專機、專盤、專用e、重要的數據和文件應定時、及時備份f、采用口令管理，采用用戶識別、分級授權、存取控制等成熟的安全技術g、進行安全審計，禁止使用來歷不明的磁盤，慎重使用共享軟件和公共軟件。 (3)加速立法 (4)宣傳教育 其他：
1、關系型數據庫(72頁)：
目前，較成熟的數據模型主要有三種：層次模型、網狀模型和關系模型。
二維表：在關系數據庫管理系統中，每個文件往往被成為“表“，表是由記錄(行)和字段(列)共同構成的，是特定主題數據的集合。
2、文檔處理：
公文辦理一般分為收文和發文。收文處理一般包括傳遞、簽收、登記、分發、擬辦、批辦、承辦、催辦、查辦、立卷、歸檔、銷毀等程序;發文處理一般包括擬稿、審核、簽發、繕印、校對、用印、登記、分發、立卷、歸檔、銷毀等程序。
3、以文檔為中心的計算：“以文檔為中心”實際上是一種“數據驅動”，即用戶在選定了要操作的數據之后，系統將自動找到相應的應用程序處理這些數據，接受用戶指令，并作出響應。“以文檔為中心”帶來的好處是讓用戶能更專注于要做的工作，而不是如何操作計算機。
4、照相排版機：簡稱照排機，它是電子排版系統的重要設備，直接承擔版面輸出的任務，是決定輸出版面質量的重要因素。
RIP：起RIP作用的設備過去稱作照排控制機。
5、一般情況下，常將調制器和解調器做成一個設備，稱為”調制解調器“，實際上是一個數/模(D/A)和模/數(A/D)變換器，它提供一個數字環境和模擬環境的接口。
6、ISO/OSI參考模型(142)：
數據鏈路層：主要是通過一定格式及同步控制、訪問控制、差錯控制等，在非理想的物理介質上，保證報文以幀為單位實現可靠的傳輸。
網絡層：主要功能是實現由選擇和分組交換，控制信息包括在節點之間的傳輸。
7、測試(184)：測試是保證軟件的正確性和可靠性的重要手段，測試的目的是發現軟件的錯誤并對其進行診斷和改正。分為3類：模塊調試、聯合調試、系統測試
第四篇：電力系統自動化
第一章發電機的自動并列
1并列操作的原因：①隨著負荷的波動，電力系統中運行的發電機組臺數也要不斷變動②當系統發生故
障時要求將備用電機迅速投入電網運行。
2同步發電機組的并列方法分為：準同期并列、自同期并列。
準同期并列：設待并發電機組G已加上了勵磁電流，其端電壓為∪G，調節發電機組 ∪G 的狀態參
數，使之符合并列條件，并將其投入系統的操作，稱為準同期并列。
準同期并列的理想條件：FG=FG(頻率相等), UG=UX(電壓幅值相等), e=(相角差為零)3同步發電機組并列時應遵循以下原則：
①并列斷路器合閘時，沖擊電流應盡可能地小，其瞬時最大值一般不應超過1~2倍的額定電流。 ②發電機組并入電網后能迅速進入同步運行狀態，起暫態過程要短，以減小對電力系統的擾動。 4 電壓差檢測:電壓差的檢測可直接用UG和UX的幅值進行比較，兩電壓分別經變壓器、整流橋和一個電壓
平衡電路檢測電壓的絕對值，當電壓值小于允許值時發出“電壓差合格允許合閘”的信號。
5滑差檢測：利用比較恒定超前時間電平檢測器和恒定超前相角電平檢測器的動作次序來實現滑差檢測。
第二章 同步發電機勵磁自動控制系統
1同步發電機的勵磁系統組成：勵磁功率單元、勵磁調節器
2同步發電機勵磁系統的任務：①電壓控制 ②控制無功功率的分配 ③提高系統運行的穩定性
④改善電力系統的運行條件⑤實現強行減磁
3同步發電機勵磁系統種類：直流勵磁機勵磁系統，交流勵磁機勵磁系統，靜止勵磁系統
4勵磁調節器的功能：保證發電機端電壓不變，保證發電機間無功電流的合理分配
5勵磁調節器基本的控制有測量比較、綜合放大及移相觸發單元組成
第三章
1自動發電控制系統四個基本任務：①使全系統的發電機輸出功率和總負荷功率相匹配 ②將電力系統的
頻率偏差調整控制到零，保持系統頻率為額定值 ③控制區域間聯絡的交換功率與計劃值相等，以實現各個區域內有功功率和負荷功率的平衡 ④在區域內各發電廠之間進行負荷的經濟分配
2調頻器的控制信號有：比例、積分、微分三種形式
第四章
1電力系統的無功功率電源有哪幾種：同步發電機、同步調相機及同步電動機、并聯電容器、靜止無功功
率補償器、高壓輸電線路的充電功率
2電力系統電壓控制措施：發電機控制調壓、控制變壓器變比調壓、利用無功功率補償設備調壓、利用串
聯電容器控制調壓。
3AGC的基本功能：①使發電自動跟蹤電力系統負荷變化。②響應負荷和發電的隨機變化，維持發電頻
率為額定值。③在各區域間分配發電功率，維持區域間功率交換為計劃值。④對周期性
的負荷變化按發電計劃調整發電功率。⑤監視和調整備用容量，滿足電力系統安全要求。
第五章 電力系統調度自動化
1電力系統調度的主要任務
①保證供電的質量優越②保證系統運行的經濟性
③保證系統運行的安全水平④提供強有力的事故處理措施
2RTU的任務：數據采集、數據通信、執行命令、其他功能(當地功能、自動診斷功能)
3遠動技術的主要內容是“四遙”------遙測、遙信、遙控、遙調
4SCADA子系統包過：數據采集、數據傳輸與處理、計算機控制、人機界面及警告處理
5通信規約：為保證通信雙方能正確有效地進行數據傳輸，在通信的發送和接收過程中有一定的規定，以
約束雙方進行正確協調的工作，我們將這些規定成為數據傳輸規程，簡稱通信規約。
包括：循環式規約、問答式規約
6通信信道：電力載波通信、光纖通信、微波中繼通信和衛星通信
7按照系統負荷預測的周期電力系統的負荷預測可分為：超短期、短期、中期、長期負荷預測。 8微增率：輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值
9SCADA采集的數據的缺點：數據不齊全、數據不精確、受干擾時回出現不良數據、數據不和諧
第六章
1能連管理系統(EMS)是以計算機為基礎的現代電力系統的綜合自動化系統，主要針對發電和輸電系統，
用于大區級電網的調度中心。根據能量管理系統發展的配電管理系統(DMS)主要針對配電和用戶系統，用于10kV以下的電網。
2配電管理系統DMS的通信方案：①主站與主站之間使用單模光纖 ②子站與FTU之間，使用多模光纖
③TTU與電量集抄系統的數據轉發。
3配電網自動化系統遠方終端有：①饋線遠方終端 ②配電變壓器遠方終端 ③變電所內的遠方終端。 4遠程自動抄表系統構成：具有自動抄表功能的電能表、抄表集中器、抄表交換機、中央信息處理機。 5遠程自動抄表系統的典型方案：①總線式抄表系統 ②三級網絡的遠程自動抄表系統③采用無線電臺
的遠程自動抄表系統
第七章
1變電所綜合自動化系統的基本功能：①監控子系統 ②微機保護子系統 ③電壓、無功綜合控制子系統
④低頻減負荷及備用電源自投控制子系統 ⑤通信子系統。
2變電所綜合自動化的結構形式：集中式、分散集中式、分散與集中相結合式、全分散式
第五篇：電力系統及其自動化簡介
電力系統和電力系統自動化
電力工業是具有公用事業性質的基礎性產業，電力行業是具有明顯的社會公益性的行業，是國民經濟的大動脈，電力供應的可靠性對現代社會具有極其重大的影響。我國經濟在穩步快速的發展，需要我國電力工業發展的支持，也給電力系統自動化產業提供了前所未有的機遇和挑戰。
1 我國電力系統發展和現狀
1.1 體制變遷
? 97年前：電力工業部 ? 97年8月：國家電力公司
? 02年3月：國務院正式批準了以“廠網分開，競價上網，打破壟斷，引入競爭”為宗旨的《電力體制改革方案》(即：國務院5號文件)。
? 02年10月：成立國家電力監管委員會(電監會)
? 02年12月29日，在原國家電力公司的基礎上，中國電力新組建(改組)的11家公司宣告成立，包括兩家電網公司、五家發電集團公司和四家輔業集團公司分別經營電網、電源及輔業資產。
電網公司：
? 國家電網公司 ? 南方電網公司
發電公司
? 華能集團公司 ? 大唐集團公司 ? 華電集團公司 ? 國電集團公司 ? 電力投資集團
輔業集團
? 中國電力工程顧問集團公司 ? 中國水電工程顧問集團公司 ? 中國水利水電建設集團公司 ? 中國葛洲壩集團公司
? 電力產業總資產(2000年底)：
2.5萬億元，其中原國電總資產1.8萬億元
1.2 近期發展狀況
? 發電裝機容量：
1980：6587萬KW(65869MW)
1 1987：10289.7萬KW 1993：20000萬KW 1996：23654萬KW 2003：38900萬KW 2004：44000萬KW，用電21735億千瓦時
2005年底：50841萬KW，用電24220億千瓦時 未來十年，預計還要增加50000萬KW ? 變電站數量：
1996年統計數據(注)： 500KV：47 330KV：25 220KV：1003 154KV：2 110KV：5496 66KV： 2729 35KV： 20921 目前每年新增變電站約4000個，改造老變電站約2000個。 2003年末數據(網絡數據，供參考)：
500kV：近100個 220kV：1800多個 110kV：5900個
66kV/35kV變電站有5700多個
另有數據顯示，全國110KV以下、35KV以上的終端變電站有18000余座，35KV等級以下的各類配電變電站數量更多
近幾年，每年新增變電站約4000個，改造老變電站約2000個。
2 電力系統概述
2.1 電力系統的特點
(1)平衡性：電能不能儲存，電能的生產、輸送、分配和使用同時完成。 (2)瞬時性：暫態過程非常迅速，電能以電磁波的形式傳播，真空中傳播速度為300km/ms。 (3)和國民經濟各部門間的關系密切。
2.2 電力系統的組成
電力系統是由發電廠的發電機、升壓及降壓變電設備、電力網及電能用戶(用電設備)組成的系統。
發電，輸變電，配電，用電
動力系統化學能煤石油鍋爐天然氣核能電力系統熱能汽輪機機械能電力網發電機電能鈾水 反應堆水能升壓變壓器輸電線路降壓變壓器用電設備水輪機(1) 發電部分(Generation)：
發電廠，將化學能(煤炭，燃油)，水能，核能，風能等轉化為電能。 ? ? ? ? ? ? 火電廠：煤、油(不可再生)，空氣，水 水電廠：水的勢能(可再生能源)，受氣象影響大。 核電站：核燃料(比較貴)，水
抽水蓄能電站：吸發兼備，峰谷調節，快速備用
化學能電源：各種電池，燃料電池等，效率高，比較貴
綠色能源：風能、太陽能、潮汐發電，地熱電站，比較貴，易受自然條件影響。
(2)輸配電部分(Power Transmission Grid)：輸電網絡，通過高壓輸電網絡將電能由發電廠輸送到負荷中心
? 變電站
? 一次設備
變壓器
斷路器(開關) 隔離開關(刀閘) 限流電抗器(電感)
載流導體(母線/輸電線)
CT/PT(Current Transformer/ Potential Transformer) 絕緣子 接地裝置
補償裝置(調相機/電容/靜補裝置) 中性點設備 避雷設備 ? 二次設備
控制系統：直流電壓，控制短路器開合
信號系統：警報音響，位置信號(斷路器開合) 測量系統：測量表計
同步系統：保證同期操作(同壓，同頻，同相)用的設備 測量設備 保護設備
3 控制設備
監視設備(包括故障錄波) 常規變送器和微機變送器
? 輸電線路
架空線路：鋼芯鋁導線，分裂導線;裸導線，絕緣導線 電纜：單相，三相
交流線路：潮流不可控，遠距離輸電穩定性問題較大 直流線路：潮流可控，超遠距離輸電無穩定性問題。 交直流混合輸電網絡(整流站，換流站，直流線路)，不同頻電網互聯 ? 用電部分
用電設備消耗電能
高壓用戶額定電壓在1kV以上，低壓用戶額定電壓在1kV以下。
2.3 對電力系統的基本要求
(1)保證供電可靠性 (2)保證電能質量
(3)提高電力系統運行的經濟性 (4)其它：如環境保護問題
2.4 衡量電能質量的指標
(1)電壓偏差
電壓偏差指當供配電系統改變運行方式或負荷緩慢地變化使供配電系統各點的電壓也隨之改變，各點的實際電壓與系統額定電壓之差，通常用與系統額定電壓的百分比值數表示。
(2)電壓波動
電壓連續變動或電壓包絡線的周期性變動，電壓的最大值與最小值之差與系統額定電壓的比值以百分數表示，其變化速度等于或大于每秒0.2%時稱為電壓波動。
(3)頻率偏差
頻率偏差是指供電的實際頻率與電網的額定頻率的差值。
我國電網的標準頻率為50Hz，又叫工頻。頻率偏差一般不超過±0.25Hz，當電網容量大于3000MW時，頻率偏差不超過±0.2Hz。
調整頻率的辦法是增大或減小電力系統發電機有功功率。 (4)供電可靠性
供電可靠性指標是根據用電負荷的等級要求制定的。
衡量供電可靠性的指標，用全年平均供電時間占全年時間百分數表示。 (5)其它
4 ? 電壓閃變
負荷急劇的波動造成供配電系統瞬時電壓升高，照度隨之急劇變化，使人眼對燈閃感到不適，這種現象稱為電壓閃變。
? 不對稱度
不對稱度是衡量多相負荷平衡狀態的指標，多相系統的電壓負序分量與電壓正序分量之比值稱為電壓的不對稱度，電流負序分量與電流正序分量之比值稱為電流的不對稱度，均以百分數表示。
? 正弦波形畸變率
當網絡電壓波形中出現諧波(有時為非諧波)時網絡電壓波形就要發生畸變。諧波干擾是由于非線性系統引起的。它產生出不同于網絡頻率的電壓波，或者具有非正弦形的電流波。包括n次諧波電壓、電流含有率，電壓、電流總諧波畸變率，諧波電壓的總平均畸變系數。
2.5 常用概念
(1)基本量綱
電壓：伏特(V)，千伏(KV)，萬伏(慣用) 電流：安培(A)
有功功率：瓦特(W)，千瓦(KW)，兆瓦(MW)，萬千瓦(慣用) 無功功率：乏(Var)，千乏(KVar) 電量：度(KWH – kilowatt-hour) (1)電壓等級
國家規定的等級：3，6，10，35，(66)，110，(154)，220，330，500KV 其中：
500，330，220KV 用于大電力系統主干線
110KV 用于中小電力系統主干線，和大電力系統的二次網絡 35KV 用于大城市或大工業內部網絡，以及農村網絡
10KV 為最常用的更低一級配電網絡，只有負荷中高壓電動機比重很大時才用6KV電壓
3KV 用于工況企業內部 (2)調度等級
五級調度(國，網，省，地，縣) (3)調度部門組成和作用
調度部門的一般包括：調度，方式，保護，通信，遠動(自動化)
3 電力信息化
電力信息化大致分為兩部分：
? 電力系統自動化：保障電能安全可靠地在電網上傳輸;
5 ? 電力營銷和通用信息化：保證電能銷售和電網資產科學有效管理。 由于電力生產安全性與穩定性的要求，電網企業對生產過程控制的信息技術應用一向比較重視，而對業務及管理的信息化重視卻相對不足，生產自動化與管理信息化的發展處于不平衡狀態。兩者的投資比重大致為80：20。
4 電力系統自動化的基本概念
電力系統自動化(electric power system automation)是電力信息化最重要的部分。
電力系統自動化是應用各種具有自動檢測、反饋、決策和控制功能的裝置并通過信號、數據傳輸系統對電力系統各元件、局部系統或全系統進行就地或遠方的自動監視、協調、調節和控制，目的是保證電力系統的供電質量和安全經濟運行。
電能的供應和使用與社會經濟和人民日常生活密切相關。電力系統包括生產、傳輸、分配、消費電能的各個環節，是一個復雜的連續生產和消費過程，在地域上分布遼闊而在電氣上卻是聯成一體的。電能質量不合格將引起產品質量和生產率的下降以及人民生活的不便，突然停電和長期頻率或電壓下降的情況下還回造成人身傷亡和設備損壞事故。電力系統中任何一個元件的參數和運行狀態的變化都會迅速地影響到系統中其他元件的正常工作，所以在電力系統中任何一處發生故障，應及時而正確地處理，否則將使事故擴大，并波及電力系統其他運行部分，以至造成大面積停電。一次能源調度、發電機起停和負荷分配、電網結構和潮流分布、負荷控制和管理的合理與否，都涉及電力系統運行中能量的節約和所發揮的經濟效益。
由于電力系統規模和容量的不斷擴大，系統結構、運行方式日益復雜，單純依靠人力來監視電力系統的運行狀態，正確而及時地進行各項操作，迅速地處理事故，已經是不可能了。必須應用現代控制理論、電子技術、計算機技術、通信技術、圖象顯示技術等科學技術的最新成就來實現電力系統的自動化。
電力系統自動化的基本要求如下：
(1) 迅速而正確地收集、檢測和處理電力系統各元件、局部系統或全系統的運行參數。 (2) 根據電力系統的實際運行狀態和系統各元件的技術、經濟和安全要求為運行人員提供調節和控制的決策，或者直接對各元件進行調節和控制。 (3) 實現全系統各層次、各局部系統和各元件間的綜合協調，尋求電力系統電能質量合格和安全經濟運行。 (4) 提高供電可靠性，減少電力系統事故、延長設備壽命，提高運行水平，節省人力，減輕勞動強度。
4.1 電力系統自動化發展過程
電力系統自動化是在應用各種自動裝置逐步取代人工操作的過程中發展起來的。最先，運行人員在發電機組、開關設備等電力系統元件的近旁直接監視
6 設備狀態并進行手工操作和調節，例如人工操作開關、調節發電機的出力和電壓等。這種工作方式的效果與運行人員的素質和精神狀態有關，也與監視儀表和調節操作裝置的完善性有密切關系，往往不能及時而正確地對系統進行調節和控制，特別在發生事故時，由于來不及反應事故的發生和發展，而使事故擴大。
隨著單個設備或單個過程自動裝置(或調節器)的應用，直接以運行參數的變化作為控制裝置的輸入信號，來起動設備的操作和控制，如利用各種繼電器來反應系統故障情況下的電流和電壓的變化，使斷路器開斷故障線路;根據發電機端電壓變化的信號來調節勵磁電流，以實現電壓和無功功率的調節和控制;根據系統頻率的變化信號來調節原動機的出力，以實現頻率和有功功率的調節和控制以及水輪機組的程序起動等。這種單參數、單回路的調節和控制裝置的應用，節省了人力，并能比較正確而及時地控制運行狀態。隨著電子技術和計算機技術的發展，自動裝置的組成元件也由最初的電磁型的發展成由晶體管、集成電路構成的無觸點型的并進一步采用以微型計算機(或微處理器)為基礎的可編程序控制器等先進設備。
由于電力系統的發展，發電廠(發電機)及電力系統其他元件數量的增加，運行工況的復雜，使得協調各元件間的控制成為必要。所以，在一個發電廠、局部電力系統以至整個電力系統開始應用先進的計算機和通信設備來完成數據收集和處理，并且利用計算機的高速運算能力、大容量內存和高度的邏輯判斷能力，實現一個發電廠、局部電力系統以至整個電力系統的集中監視、決策和控制。
隨著電力系統各元件及發電廠組成的日益復雜，以及對控制的要求日益嚴格，進一步用計算機進行集中控制越來越困難，這是因為信息量龐大，通道擁擠，計算機的容量增大，響應不快，運行復雜。利用計算機性能價格比日益提高的趨勢，對被控對象多、每個對象需要監控的參數較多、各個對象在地理上比較分散的系統，控制方式從集中控制發展為分層控制，如中心調度所、地區調度所、發電廠(變電所)控制中心等形式的分層控制。分層控制的最低層可以在獲取數據的地方由就近設置的計算機處理數據，并進行控制。這樣可以避免大量信息可來回傳送，減輕上層計算機的負擔，提高信息處理的實時性。只有涉及全系統的綜合信息，才由下一層轉送給上一層進行處理和控制，在上層作出決策后向下層發送控制信息。
4.2 電力系統自動化的主要內容和現狀
? 火電廠自動化
現代火電廠的發展趨勢是采用高溫、高壓、中間再熱的大型單元式發電機組，機組的單機容量大而熱力系統復雜，其運行工況多變，操作頻繁而復雜，控制的對象和參數多，所以對火電廠的自動化程度提出了很高的要求，傳統的監控儀表和運行方式已滿足不了火電廠經濟安全運行的要求。近十幾年來已經應用計算機來代替常規調節儀表對單項參數的控制或用一些相對獨立的自動控制系統來完成局部設備的控制(如鍋爐自動控制，噴燃器自動控制，汽輪機自動起動和發電機自動同步等)，或者在傳統的儀表和控制器的基礎上增加電子計算機的協調和控制。其主要的功能有下列幾方面。
7 (1) 安全監視。利用計算機對發電機組的各種參數和各類設備的運行狀態進行巡回和周期性的測量和檢查。對于不同的運行工況(如正常、異常、起停過程、事故)。檢測的內容和周期是不同的。采取數據后還要進行必要的處理，例如判斷數據的正確性，對某些參數的修正，進行參數濾波等。同時，可對收集到的信息進一步校驗是否越限，并通過聲光顯示或打印輸出向運行人員報告。還可以根據獲得的數據進行計算，得出如功率總加、鍋爐效率、廠用電率等性能指標值。 (2) 正常調節。在正常運行時，對鍋爐、汽輪機、發電機等主輔設備進行直接或間接控制。在運行中，因不斷受到內外部條件及干擾影響，一些被調參數(如汽壓、汽溫、水位、流量、風量等)經常發生變化，這就要利用自動調節器，根據被調量的偏差值，按規定的調節規律進行調節。最簡單的是單回路調節系統。利用計算機可以同時控制若干回路，并考慮各參數的相關因素。 (3) 機組起停。高參數和大容量機組的汽水系統、燃燒系統、輔助系統、除氧給水系統十分復雜，使機組起停時的控制十分困難。在從冷態起動到帶滿負荷(幾小時到十幾小時)的過程中，包括鍋爐點火、升溫升壓、汽輪機升速、初負荷保持、升負荷等幾個階段，工況不斷變化。為了保證起動設備的安全，減輕運行人員的勞動強度，要對各種參數和設備狀態進行監視、判斷和計算，然后對各調節器和程序控制回路發出指令，或者直接去調節和操作發電機組。 (4) 事故處理。對生產過程進行趨勢預報和報警分析。事故發生后，首先通過事故識別程序查明事故性質及原因，然后轉入相應的事故處理程序。如果事故繼續發展，以致危及機組及系統安全時，則應采取緊急措施(如減負荷、停機)。在事故處理過程中，要監視和記錄設備的狀態及主要參數，以供運行人員進行事故后的分析。 ? 水電廠自動化
水電廠除了按計劃發電外，還在電力系統中起著調峰、調頻和事故備用的作用，所以機組啟動頻繁，工況多變(如調相改發電，抽水蓄能發電廠的抽水改發電等);水電廠一般要通過遠距離輸電線將電能送到負荷中心，易出現穩定問題;同時水電廠還應考慮水力資源的綜合利用。所以，水電廠的自動化要能適應這些要求。
水電廠自動化也是從單機自動化開始。首先實現機旁的儀表監視和報警，就地操作和單個元件的自動化，例如電氣液壓型的調速器，復式勵磁電壓教正器等。
隨著水電廠機組數量的增多和單機容量的增大，以及水電的梯級開發和逐步實現水電廠、梯級水電廠的集中控制，采用對全廠和梯級水電廠運行狀態的巡回檢測，全廠主輔機的集中起停，自動調頻和有功幾無功功率的成組調節，機組的優化運行，穩定的監視和控制(如切機、電氣制動、低頻自動啟動機組等)等。
近幾十年來，在水電廠自動化中廣泛應用計算機技術和微處理機。機組的基礎自動化裝置實現微機化，例如微機化的調速裝置、勵磁調節器、同步系統等， 8 給水電廠的基礎自動化帶來了極大的方便。多微機的分布式計算機控制系統的應用，使水電廠進入全廠計算機監控和綜合自動化，實現全廠的安全監視、自動發電控制和經濟運行、事故順序記錄和水庫經濟調度等綜合功能。在梯級開發的水系，還可以進行全梯級水電廠的集中調度和控制。
隨著自動化水平的提高，在一些中、小型水電廠可以實現無人值班和控制中心的遠方監控。
水電廠除了本身機組和電器設備監視和控制外。還要考慮水力系統(上、下游，以至跨流域)對水電廠的約束，實現水庫長、中、短期的優化調度，以及防洪、灌溉、航運、供水、養殖的綜合利用。所以，廣義的水電廠自動化還包括對水庫的調節和管理，以及大壩的自動監視和管理。目前，已采用先進的無線電通信手段和以微型計算機為基礎的水庫流域水情測報幾防洪調度自動化系統，定時收集全流域的氣象和水文(包括降雨，上、下游用水情況等)實時數據，經過處理后可以得到未來時段水庫的入水流量變化過程幾洪水預報。也應用自動測量和數據處理系統觀察大壩各項變量(如溫度、應變、應力、壩縫開度、滲透壓力等)。 ? 電力調度自動化
? 電力調度的作用：安全、質量、經濟、市場
為了合理監視、控制和協調日益擴大的電力系統的運行狀態，及時處理影響整個系統正常運行的事故和異?，F象，在形成電力系統的最早階段，就注意到電力系統的遠方監視和控制問題，并提出必須設立電力系統調度控制中心。在開始階段由于通信設備等技術裝備的限制(如只有電話)，調度人員需要花費很多時間才能掌握有限的代表電力系統運行狀態的信息，電力系統的很大一部分監視和控制功能是由電力系統中所屬發電廠和變電所的運行人員直接來完成的。
遠動技術和通信技術的發展，使電力系統的實時信息直接進入調度控制中心成為可能，調度人員可根據這些信息迅速掌握電力系統運行狀態，及時發現和處理發生的事故。
20世紀60年代開始用數字式遠動設備(telecontrol equipment)，使信息的收集和傳輸在精度、速度和可靠性上都有很大的提高。電子計算機和圖象顯示技術在電力系統調度控制中心的應用使自動化程度達到一個新的水平。在開始階段，計算機與相應的遠動狀態的監視(包括信息的收集、處理和顯示)、遠距離開關操作，以及制表、記錄和統計等功能，一般稱為數據采集與監視控制(supervisory control and data acquisition -- SCADA)。 60年代后期國際上出現很多大面積停電事故以后，加強了全系統的安全監視、分析和控制。這種控制系統不僅能完整地了解全系統的實時狀態，而且可在計算機及其外圍設備的幫助下，能夠在正常和事故情況下及時而正確地作出控制的決策。這種包括SCADA功能、自動發電控制及經濟運行、安全控制功能以及其他調度管理和計劃功能的系統稱為能量管理系統(energy management system EMS)。利用這種先進的自動化系統，運行人員已從過去以監視記錄為主的狀況轉變為較多地進行分析、判斷和決策，而日常的記錄事務則由計算機取代。
9 ? 變電站自動化
變電站綜合自動化系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備(包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優化設計，對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。通過變電站綜合自動化系統內各設備間相互交換信息，數據共享，完成變電站運行監視和控制任務。變電站綜合自動化替代了變電站常規二次設備，簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩定運行水平、降低運行維護成本、提高經濟效益、向用戶提供高質量電能的一項重要技術措施。 變電站作為整個電網中的一個節點，擔負著電能傳輸、分配的監測、控制和管理的任務。變電站繼電保護、監控自動化系統是保證上述任務完成的基礎。在電網統一指揮和協調下，電網各節點(如變電站、發電廠)具體實施和保障電網的安全、穩定、可靠運行。因此，變電站自動化是電網自動系統的一個重要組成部分。作為變電站自動化系統，它應確保實現以下要求：
(1) 檢測電網故障，盡快隔離故障部分。
(2) 采集變電站運行實時信息，對變電站運行進行監視、計量和控制。 (3) 采集一次設備狀態數據，供維護一次設備參考。 (4) 實現當地后備控制和緊急控制。 (5) 確保通信要求。
因此，要求變電站綜合自動化系統運行高效、實時、可靠，對變電站內設備進行統一監測、管理、協調和控制。同時，又必須與電網系統進行實時、有效的信息交換、共享，優化電網操作，提高電網安全穩定運行水平，提高經濟效益，并為電網自動化的進一步發展留下空間。
傳統變電站中，其自動化系統存在諸多缺點，難以滿足上述要求。例如： (1) 傳統二次設備、繼電保護、自動和遠動裝置等大多采取電磁型或小規模集成電路，缺乏自檢和自診斷能力，其結構復雜、可靠性低。
(2) 二次設備主要依賴大量電纜，通過觸點、模擬信號來交換信息，信息量小、靈活性差、可靠性低。
(3) 由于上述兩個原因，傳統變電站占地面積大、使用電纜多，電壓互感器、電流互感器負擔重，二次設備冗余配置多。
(4) 遠動功能不夠完善，提供給調度控制中心的信息量少、精度差，且變電站內自動控制和調節手段不全，缺乏協調和配合力量，難以滿足電網實時監測和控制的要求。
(5) 電磁型或小規模集成電路調試和維護工作量大，自動化程度低，不能遠方修改保護及自動裝置的定值和檢查其工作狀態。有些設備易受環境的影響，如晶體管型二次設備，其工作點會受到環境溫度的影響。
傳統的二次系統中，各設備按設備功能配置，彼此之間相關性甚少，相互之問協調困難，需要值班人員比較多的干預，難于適應現代化電網的控制要求。另外需要對設備進行定期的試驗和維修，既便如此，仍然存在設備故障(異常運
10 行)不能及時發現的現象，甚至這種定期檢修也可能引起新的問題，發生和出現由試驗人員過失引起的故障。
發展變電站綜合自動化的必要性還體現以下幾個方面：一是隨著電網規模不斷擴大，新增大量的發電廠和變電站，使得電網結構日趨復雜，這樣要求各級電網調度值班人員掌握、管理、控制的信息也大量增長，電網故障處理和恢復卻要求更為迅速和準確;二是現代工業技術的發展，特別是電子工業技術的發展，計算機技術的普遍應用，對電網可靠供電提出了更高的要求;三是市場經濟的發展，使得整個社會對環保要求更高，這樣也對電網的建設、運行和管理提出許多的要求，如，要求電力企業參與市場競爭，降低成本，提高經濟效益;要求發電廠、變電站減少占地面積。要解決上述問題，顯然僅依靠各級電網調度運行值班人員是難以解決的?，F代控制技術的發展，計算機技術、通信技術和電力電技術的進步與發展，電網自動化系統的應用，為上述問題提供了解決的方案。這些技術的綜合應用造就了變電站綜合自動化系統的產生與發展。 ? 變電站綜合自動化系統的發展過程
現有的變電站有三種形式：第一種是傳統的變電站;第二種是部分實現微機管理、具有一定自動化水平的變電站;第三種是全面微機化的綜合自動化變電站。變電站自動化的發展可以分為以下三個階段。 1.由分立元件構成的自動裝置階段
20世紀70年代以前，由研究單位和制造廠家生產出的各種功能的自動裝置，要采用模擬電路，由晶體管等分立元件組成，對提高變電站和發電廠的自動化水平，保證系統安全運行，發揮了一定的作用。但這些自動裝置，相互之間獨立運行，互不相干，而且缺乏智能，沒有故障自診斷能力，在運行中若自身出現故障，不能提供告警信息，有的甚至會影響電網安全。同時，分立元件的裝置可靠性不高，維護工作量大，裝置本身體積大，不經濟。 2.以微處理器為核心的智能化自動裝置階段
隨著我國改革開放的發展，微處理器技術開始引入我國，并逐步應用于各行各業。在變電站自動化方面，用大規模集成電路或微處理機代替了原來的繼電器晶體管等分立元件組成的自動裝置，利用微處理器的智能和計算能力，可以發展和應用新的算法，提高了測量的準確度和可靠性;能夠擴充新的功能，尤其是裝置本身的故障自診斷功能，對提高自動裝置自身的可靠性和縮短維修時間是很有意義的;此外，由于采用了數字式，統一數字信號電平，縮小了體積等，其優越性是明顯的。由于這些微機型的自動裝置，只是硬件結構由微處理器及其接口電路代替，并擴展了一些簡單的功能，雖然提高了變電站自動控制的能力和可靠性，但基本上還是維持著原有的功能和邏輯關系，在工作方式上多數仍然是各自獨立運行，不能互相通信，不能共享資源，變電站和發電廠設計和運行中存在的問題沒有得到根本的解決。 3. 變電站綜合自動化系統的發展階段
我國是從20世紀60年代開始研制變電站自動化技術。到70年代初，便先后研制出電氣集中控制裝置和集保護、控制、信號為一體的裝置。在80年代中期，國內先后研制了35kV和220kV變電站綜合自動化系統。此外，國內許多高 11 等校及科研單位也在這方面做了大量的工作，推出一些不同類型、功能各異的自動化系統。為國內的變電站自動化技術的發展起到了卓有成效的推動作用。進入90年代，變電站綜合自動化已成為熱門話題，出現了更多的研究單位和產品。
? 配電網自動化
配電網是電力系統生產和供應電能的最后一個環節，其自動化的主要任務是保證經濟安全供電和負荷供需平衡的控制和管理，使用戶得到一定數量優質、廉價的電力供應，所以配電網自動化的主要功能為：
(1) 對配電網和無人值班變電所的監視和自動操作，如通過遠方投切電網中聯絡斷路器或分段斷路器，以便切除故障或調整潮流; (2) 在系統頻率下降時切除負荷，在電壓變動時自動投切靜電電容器或者調整變壓器分接頭; (3) 通過對負荷的直接控制來調節負荷曲線和保持電能供需平衡。
最初用時間開關來控制用戶的負荷，定時切換用戶的不同記價電表，用經濟的手段來管理負荷。對于工業用戶可采取控制最大需電量、分時記價、按合同規定用電時間等方法進行控制。為了使負荷控制直接到每一用戶，可采取工頻、音頻、載波、無線電等控制手段，有配電網調度所根據上級調度所的指令和系統的實際運行狀態，直接發出控制信號，對事先分門別類的負荷進行控制，操作被控用戶的短路器。
隨著自動化裝置和被控設備可靠性的提高，中、小型變電所的控制可由就地操作過度到遠方操作和自動操作。近年來也開始在變電所內建立微型計算機為核心的綜合自動化系統，可以實現繼電保護、安全監視、電壓和無功綜合控制等功能。一些變電所已實現無人值班或遠方控制的自動化運行體制。
5 電力調度自動化
電力調度自動化是電力自動化的重要內容之一，是指綜合利用計算機、遠動和遠程通信等技術手段實現電力系統調度管理工作的自動化。
電力系統由發電、輸變電、配電和用電等環節組成，并由調度控制中心對全系統的運行進行統一管理。為了保證電力系統運行的安全性、經濟性以及供電的質量，系統的調度控制中心必須及時而準確地掌握全面的運行情況，隨時進行分析，作出正確的判斷和決策，必要時采取相應的措施，及時處理事故和異常情況。
早期的電力調度以人工方式操作，用打電話的方式收集數據，下達調度命令，速度慢，實時性差。由于電網是一個迅變系統，電能以極快的速度傳送，電網中一個地方出故障，瞬間就會波及到全網，因此手工方式很難滿足電網調度的要求。特別對于大機組、大電網、高電壓的現代電網，調度中心需要采集和處理的實時運行參數和狀態信號數量眾多，實時性要求很高，調度工作只能采用現代化手段進行。因此，調度自動化系統是現代電力系統不可缺少的組成部分。 調度自動化系統是一個復雜的準實時信息系統，由裝在調度中心的主站系統、裝載發電廠或變電所的遠動終端以及遠動通道等構成。調度自動化系統的
12 主要功能是實時采集電力系統運行的參數和信息，對數據進行各種分析和處理，為調度員提供進行監視與控制的操作界面，有效地幫助電力系統調度員執行電力系統的安全經濟發供電任務。
5.1 調度自動化的發展過程
電力生產是發輸電與用電同時進行的連續生產過程。電力系統分布地域廣闊，是一個龐大的生產體系，必須嚴格地進行調度管理才能保證安全發供電。早期電力系統規模較小，調度員利用電話即可了解各發電廠、變電所的運行狀況。調度命令也是通過電話下達的。
當電力系統日益發展，廠站數越來越多時，僅靠電話已經無法及時進行調度控制。特別是在系統發生故障時，可能會延長事故處理時間，甚至擴大事故。因此必須有自動化的手段支持才能完成調度工作?，F代電子技術、通信技術和計算機技術的發展為調度自動化系統提供了技術支持手段。隨著支持技術的進步，出現了各種調度自動化設備，調度工作逐步脫離了原始手工方式，開始采用各種自動化系統進行操作。
早期的調度自動化系統稱為“遠動(telecontrol)”系統，主要功能是把遠方廠站的測量量和斷路器信號及時傳送到調度所，通過模擬屏顯示出電力系統的運行情況，使調度員能及時了解所發生的事件。工業發達國家在第二次世界大戰后就進入遠動調度階段，中國20世紀60年代開始在電力調度中使用遠動技術。 ? 調度自動化系統構成技術的發展
從調度自動化系統構成技術的發展看，電力調度自動化系統先后采用過分立元件設計、IC/CPU板級設計、集中式計算機系統機設計，發展到今天的計算機網絡分布式設計。
在國內，早期的遠動系統大都是建立在分立元件的基礎上的，這些系統和設備在我國直到80年代中期還有單位在使用。但由于系統完全由硬件構成，結構復雜，功能單一，一般只有數據采集功能，支持少量數據的模擬屏數碼管顯示。系統可靠性低，經常出故障。
當電力系統發展到數百萬或上千萬千瓦的容量時，遠動系統收集遠方廠站數據可達數千或上萬個，即使增大模擬屏也無法容納如此眾多的數碼管和信號燈，調度員也難以清楚地分辨這些信號，無法判斷電力系統的運行狀況和所發生的事故。因此國際上從60年代起就出現了基于電子計算機技術的電力調度自動化系統。
隨著微處理器應用的普及，70年代至80年代初，國內有了基于IC/CPU的以電路板為單元的系統設計。集成電路，特別是具有“智能”的CPU的使用大大簡化了系統的設計，增加了系統功能，提高了系統可靠性。但由于沒有操作系統的支持，這種基于IC/CPU系統需要從硬件、底層軟件一直到應用軟件的全套設計，工作量大，系統功能不夠靈活，因而一般用于功能較為固定的設備，如RTU等。
80年代初，國內開始普及基于計算機系統機的調度自動化系統設計。計算機系統有豐富的軟硬件資源，能將所收集的數據進行加工處理，通過屏幕顯示
13 器以多幅畫面的形式提供更加直觀的信息顯示，并可由打印機打印出統計報表和記錄，節省了調度員許多繁瑣的工作，使調度效果得到明顯提高。由于有完善的操作系統和計算機標準總線的支持，也極大地方便了系統設計，所實現的系統功能也日益靈活復雜。除了功能簡單，生產批量較大的設備如RTU等以外，電力調度自動化系統的設備大量采用了基于系統機的設計，主站系統幾乎無例外的都是以計算機系統為基礎構造的。
80年代廣泛使用的這些調度自動化系統有時也稱為集中式系統。主要特點是以一臺計算機(小型機或微型計算機)為核心，擔負各種系統功能。雖然80年代已經有了局域網和廣域網的技術，但主要用于不同系統間的互連，并未采用基于網絡技術的分布式系統設計。80年代我國從國外引進的許多調度自動化系統也屬于這一類設計。
隨著對調度自動化系統功能的要求日益增加，集中式系統越來越暴露出不足之處。由于將數據庫、數據處理、人機會話等幾乎所有功能都集中于一臺機器上，很容易造成計算機負荷過載，因而需要更大、更快的機器，而機器的性能與價格并非簡單的線性關系，這導致系統造價昂貴。同時，由于許多功能模塊裝在一臺機器上，模塊間耦合緊密，相互影響，如果修改一個功能模塊，其它模塊往往也需要修改，因此系統功能很難擴充。在調度現場，一般需要多個人機會話席位，這種集中式設計很難滿足超過4個以上操作臺的要求。隨著接入廠站數目的增多，信息量的增加，集中式系統也無法滿足不斷擴充的容量要求。 隨著網絡技術的普及，國內從90年代開始出現基于局域網的電力調度自動化系統。由于結構靈活，功能強大，擴充性好，性能價格比高，很快成為調度自動化主站系統的主流技術。這類系統也稱為網絡分布式系統。同樣是網絡分布式系統，由于軟件體系結構的不斷進步，又從對等式系統發展到客戶/服務器方式的系統，然后又逐步轉向向Intranet模式。
網絡技術和計算機軟硬件技術的進步為調度自動化系統的發展提供了基礎，使調度自動化系統的構成越來越復雜，功能也越來越強大。近年來調度自動化系統的發展出現了一種綜合趨勢。傳統方式是一種功能一套系統，多個系統再通過網絡互連。這種分散模式導致系統共享資源困難，管理復雜。目前的趨勢是在網絡基礎上首先構筑一個支持平臺，或稱為環境，用于支持所有調度自動化應用軟件。各種應用子系統作為系統部件安裝在環境中，在統一支持環境的協調下相互通信，配合工作。這種系統已經超出一般調度自動化的范圍，不但包括SCADA、EMS功能，還可以包括調度管理子系統，電力市場支持子系統，以及可能出現的與調度工作有關的其他信息子系統。 ? 調度自動化系統功能的發展
采用計算機為基礎的調度自動化系統的功能主要是數據采集和監視控制，實現遠程測量、遠程信號、遠程控制和遠程調節，即所謂的“四遙”功能。具備這種功能的系統也稱為“SCADA系統”。SCADA功能是電力調度自動化系統的基礎。有時也將自動發電控制(AGC – Automatic Generation Control)功能歸入SCADA的范疇，但地區及以下級別的調度一般不直接對電廠，特別是大電廠進行操作，因此一般沒有AGC功能。
60年代以來國際上出現了多次大面積停電事故，特別是1965年11月9日和1977年7月13日兩次紐約大停電事故，以及1978年12月19日法國大停電
14 事故后，人們總結了教訓。除了要解決電網結構、保護和安全自動裝置等問題外，還需要加強對電網的分析、計算和模擬，應使調度員的工作從經驗型調度轉變為分析型調度。隨著計算機軟、硬件能力的增強，進一步開發了功能更強的應用軟件包，如狀態估計、在線潮流計算、安全分析、事故模擬等，使調度自動化系統在原有的安全監視功能基礎上增加了安全分析輔助決策的功能。系統正常運行時，使調度員能預測系統可能的變化后果。系統處于緊急狀態時，能幫助調度員迅速處理事故，使系統迅速恢復到正常狀態。這些應用功能都屬于能量管理系統(EMS)的范疇。
目前，自動化系統有一種綜合趨勢，1.3節所述的電力系統自動化所包含的各項內容已經不再是相互獨立系統。調度自動化系統不僅可以包括SCADA和EMS系統，還可以包括配電自動化系統中的許多功能，以至調度管理和電力市場支持系統等內容。不同的電力自動化系統相互融合，并與其他系統互聯，構成面向電力系統綜合應用的大規模信息系統。
5.2 電力系統調度自動化系統的一般構成
調度自動化系統的一般構成包括安裝在調度中心的主站系統，安裝在各發電廠和變電所的遠動終端，兩者經過通信系統互聯信息，完成數據采集、監視控制和其它功能。
主站以數據通信方式接收從下層主站轉發來的信息，又向上層主站轉發本站的信息。由各級調度所的計算機根據功能要求分別進行相應的處理。
按功能劃分，電力調度自動化系統由下列4個子系統所組成。
(1) 信息收集和執行子系統。在各發電廠、變電所收集各種信息，向調度控制中心發送。如果在一些廠(所)設有微型計算機為核心的遠方終端(remote terminal unit，RTU)，則所傳送的信息將是已經處理和加工過的。這個子系統同時接受上級控制中心發來的操作、調節或控制命令，例如開關操作，起停機組，調節功率等。在接到命令后，或者直接作用于控制機構，或者按一定的規律將命令轉發給各被控設備。 (2) 信息傳輸子系統。將收集到的信息通過傳輸媒介送到調度控制中心，傳輸媒介有電力載波、微波、光纖、同軸電纜、公共話路等。 (3) 信息處理子系統。以電子計算機為核心的主要組成部分，對收集到的信息進行處理、加工，為監視和分析計算電力系統運行狀態提供正確的數據。分析計算的結果為運行人員提供控制決策的依據、或者直接實現自動控制。這種分析計算主要有：
? 為調節系統頻率和電壓的電能質量計算; ? 經濟調度計算;
? 安全監視和安全分析計算。計算機還可用于完成日發電計劃編制、檢修計劃編制、統計計算等工作。 (4) 人機聯系子系統。用以向運行人員顯示和輸出信息，同時也輸入運行人員的控制和操作命令。通過這一子系統使運行人員與電力系統及其控制系統構成一個整體。人機聯系設備包括圖形顯示器及其控制臺和 15 鍵盤、模擬盤、制表或圖形打印機、記錄器(儀)等。
電力系統隨著發展變得日益龐大而復雜，若把各廠站的調度信息集中到一個調度中心，則不但調度中心的計算機系統負擔過重，通信信道擁擠，調度人員也很難處理如此大量的信息。因此，將這種集中控制方式改變為分層控制方式，會更加適應調度組織分級管理的實際情況，可使各種問題得到合理解決。 發電廠和變電所裝有遠動終端或計算機控制系統直接采集實時信息并控制當地設備。只有涉及全網性信息才向調度中心傳送。上層作出決策后再向下發送控制命令。調度中心集中信息后作適當處理、編輯后向更高層次調度中心轉發。這種分層采集信息和分層控制使系統結構簡化，通道需要量減少，信息量減少，實時性明顯提高。
主站和遠動終端之間交互的信息分為上行信息和下行信息：各發電廠、變電所通過其遠動終端收集運行參數向主站發送，參數有：電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電量、無功電量、頻率、水位、斷路器位置信號、繼電保護信號等，一般稱上行信息。主站計算機系統根據調度員輸入命令或程序計算結果向各廠站或下層主站下達遙控斷路器命令或遙調及自動發電控制(AGC)命令，稱下行信息。此外，在分層控制的大系統，還有存在于各級調度自動化主站之間的上行或下行信息。 ? 遠動終端簡介
遠動終端實際是變電站自動化系統(SAS)的一部分，包括SAS中需要與上級調度部門交互的組成部分。遠動終端定時采集包括模擬量、脈沖量以及開關量等實時數據，并進行數據處理，按遠動傳輸規約發給主站。從主站下達的命令通過遠動終端接收識別后輸出至執行機構或調節器。有的廠、站遠動終端還可向本站值班人員提供一般控制屏上所沒有的監測信息，如功率總加、越限告警等，稱當地功能。大型火電廠、水電站或超高壓變電站裝有當地監控計算機系統，此時，遠東中斷僅需有接口與它連接，但不再重復提供當地功能。 遠動終端還裝有同步時鐘。同步時鐘精度越高，斷路器動作事件順序記錄的站間分辨率就越高。
遠動終端的基本功能概括為：遙測、遙信、事件順序記錄、遙控、遙調以及當地監控。
細節見“變電站自動化”一節。 ? 主站系統簡介
主站系統是一個簡稱，一般是設置在調度部門的與電網實時運行直接相關的系統。根據功能要求，主站系統可以很簡單，也可以非常復雜。
主站系統中的通信控制器與各遠動終端通信取得信息，主計算機進行信息加工、計算處理，檢測一些參數是否越限。斷路器是否有變位等，將結果通過人機聯系(屏幕或模擬屏)向調度員報告。調度員向計算機輸入控制命令，向各遠動終端發送斷路器操作命令或調整發電機出力等控制命令。
主站還要將經過處理的信息向上層調度中心轉發，通常通過數據通信網進行。
16 主站的上述功能稱為數據采集與監控(SCADA)。
主站系統計算機一般是由多臺計算機(工作站，服務器)通過局域網連接的分布式系統。根據系統設計和功能要求不同，主站系統中計算機的數量也不同。主站系統的前置接口子系統負責通過遠動通道采集數據，發送命令，將采集的數據進行處理，通過屏幕或其它人機交互設備展現給信息使用者(如調度員)。同時，調度自動化主站系統也可以通過網絡與其它信息系統互連，交換信息。 遠動通道：調度自動化系統主站與遠動終端之間進行數據通信的設備。遠動通道中所用通信線路由電力專用通信網提供，其主要方式是電力線載波、數字或模擬微波、有線通信、衛星通信、特高頻無線電通信，以及光纖通信等。 遠動數據傳輸有三種工作方式：全雙工通信，可同時進行雙方向通信，用于點對點遠動通道;單工通信，只能單方向通信，用于循環傳送遠動系統;半雙工通信，雙方交替進行發送或接收，用于點對多點或共享遠動通道。
能量管理系統與數據采集與監控系統：電力系統調度自動化系統依其功能分為數據采集與監控(Supervisory Control And Data Acquisition - SCADA)系統和能量管理系統(EMS)。前者具備調度自動化系統的基本功能，俗稱四遙，即遙控(YK)、遙測(YC)、遙信(YX)、遙調(YT)，這是調度自動化系統的基本要求;在SCADA系統基礎上增加電力系統功能更強的應用軟件便構成EMS系統。
SCADA系統的數據采集功能使調度員擺脫了人工打電話收集數據，人工填寫報表的方式，大大降低了調度人員的勞動強度，使他們能將精力集中在電網的運行狀態上。數據可以直觀地在模擬盤或計算機屏幕上顯示，可以自動進行各種數據統計工作，并生成打印各種報表，還可以在電網發生異常時及時報警，提高了異常狀況下的反應速度，從而提高了電網運行的安全性。
SCADA系統在很大程度上降低了調度人員的勞動強度，提高了調度自動化的水平，但調度工作仍要依賴于調度人員的經驗，即所謂經驗型調度。 ? 電力系統應用軟件
電力系統應用軟件又稱EMS軟件，當前有電力系統監視和控制，電力系統狀態估計，電力系統安全分析，電力系統安全控制，電力系統穩定控制，電力系統潮流優化，電力系統實時負荷預測，有功功率與頻率自動控制，無功功率與電壓自動控制，電力系統經濟調度控制，電力系統調度員培訓仿鎮等。
電力系統EMS軟件還在發展之中，人工智能和專家系統等新技術正在逐步被引入，動態穩定分析還是國際學術討論的課題。
EMS軟件的應用使電力調度工作從經驗型調度發展為分析型調度。
5.3 電力調度自動化系統的EMS功能
電力調度自動化系統主站的基礎是SCADA系統。在SCADA的基礎上，可以支持大量EMS應用軟件。包括SCADA和EMS在內的每個部分都是一個功能子系統。
? 網絡拓撲分析：
17 電力網絡進行實時結線分析，根據開關的實時狀態，將圖形生成的原始拓撲關系轉換為便于計算模塊使用的數學拓撲關系。拓撲分析模塊是對電力網絡進行各種分析計算的前提基礎，如狀態估計，潮流計算，電壓無功優化等。 ? 狀態估計：
根據電網絡冗余的實時量測數據和偽量測數據(節點母線電壓幅值、節點有功/無功注入、線路和變壓器上的有功/無功潮流等)和網絡方程約束計算出節點復數電壓(網絡狀態)估計值的加權最小二乘解。 ? 調度員潮流：
對電網操作以前，對操作后的潮流、電壓進行計算，檢查是否有越限，甚至事故。 ? 無功/電壓優化：
在潮流分析基礎上，通過改變無功補償裝置或變壓器分接頭狀態實現保證安全和電壓質量條件下網損最小。 ? 靜態安全分析：
在給定運行方式下，模擬電網事故(如線路、變壓器、發電機等)，分析事故情況下的電網是否還可以安全運行。 ? 安全約束調度：
在以上軟件基礎上，給出當電網負荷或電壓越限時，調度員可以采取的安全對策(如調節那些發電機出力，負荷切除，無功補償等方案)。 ? 網損計算：
對電網損耗進行在線和離線的計算，為調整運行方式，改善經濟性提供信息。 ? 短路電流計算：
計算在短路條件下，各支路電流和母線電壓(短路電流和短路電壓)，用于核定繼電保護定值，分析保護動作行為等。 ? 負荷預報：
超短期：周期為幾分鐘到幾十分鐘，用于安全監視和負荷控制，使用的對象是調度員。
短期：周期為一天到一周，用于發電計劃和檢修計劃安排，提高電網的經濟運行水平。
中期和長期：長期和中期之間沒有確切的分界線。一般來說，中期預報是指未來一年之內的用電負荷預測;長期負荷預測是指未來數年至數十年的用電負荷預測。中、長期負荷預報的意義在于：新的發電機組安裝(包括容量大小、型式、地點和時間)與電網的增容和改建，均決定于對未來若干年后的負荷預報。 ? 調度員培訓系統(DTS/OTS)：
18 模擬電力系統各種運行狀態，培訓調度員事故時的處理能力。 ? 其它
6 變電站自動化有關國際標準
? ? ? IEC 61970 IEC 61850 IEC其它標準
7 公司產品實例
參考后續講座